Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회지)

Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회)
권호 표지

Generation of Progressively Sampled DTM using Model Key Points Extracted from Contours in Digital Vector Maps

수치지도 등고선의 Model Key Point 추출과 Progressive Sampling에 의한 수치지형모델 생성

  • 이선근 (세종대학교 공과대학 지구정보공학과) ;
  • 염재홍 (세종대학교 공과대학 지구정보공학과) ;
  • 임새봄 (세종대학교 공과대학 지구정보공학과) ;
  • 김계림 (세종대학교 공과대학 지구정보공학과) ;
  • 이동천 (세종대학교 공과대학 지구정보공학과)
  • Published : 2007.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In general, contours in digital vector maps, which represent terrain characteristics and shape, are created by 3D digitizing the same height points using aerial photographs on the analytical or digital plotters with stereoscopic viewing. Hence, it requires lots of task, and subjective decision and experience of the operators. DTMs are generated indirectly by using contours since the national digital maps do not include digital terrain model (DTM) data. In this study, model key points which depict the important information about terrain characteristics were extracted from the contours. Further, determination of the efficient and flexible grid sizes were proposed to generate optimal DTM in terms of both quantitative and qualitative aspects. For this purpose, a progressive sampling technique was implemented, i.e., the smaller grid sizes are assigned for the mountainous areas where have large relief while the larger grid sizes are assigned for the relatively flat areas. In consequence, DTMs with multi-grid for difference areas could be generated instead of DTMs with a fixed grid size. The multi-grid DTMs reduce computations for data processing and provide fast display.

일반적으로 수치지도의 등고선은 항공사진을 해석 및 수치 도화기 상에서 입체시 하여 동일한 높이의 점들을 3차원으로 측정하고 도화하여 생성되므로 등고선 도화는 작업량이 많고 도화사의 주관적인 판단과 경험에 의해 결정된다. 그러므로 지형의 형태와 특성을 묘사하는 등고선의 도화는 도화사의 풍부한 경험이 요구된다. 또한 국내의 수치지도는 수치지형모델(DTM) 데이터를 포함하고 있지 않으므로 DTM이 필요한 경우 대부분 등고선 데이터로부터 간접적으로 생성한다. 본 연구에서는 지형의 특성에 대한 중요한 정보를 포함하고 있는 model key point를 등고선에서 추출하고, 이를 기반으로 지형적 특성을 고려하여 DTM의 격자간격을 효율적이고 융통적으로 조절하여 정량적 및 정성적인 측면에서 최적의 데이터를 이용하여 DTM을 생성하는 방법을 제안한다. 이를 위하여 progressive sampling 기법을 적용하여 지형이 복잡하여 기복이 큰 산악지역에는 격자간격을 작게하고 지형이 완만한 지역은 격자간격을 상대적으로 크게한다. 그러므로 고정된 하나의 격자간격을 사용하지 않고 지역별로 서로 다른 격자간격을 가지는 다중격자 DTM을 생성하였다. 다중격자 DTM은 용량이 최적화되어 계산량이 적고, 신속한 디스플레이 할 수 있는 장점이 있다.

Keywords

References

  1. 국토지리정보원(2006), 다차원 공간정보구축에 관한 연구(II), 국토지리정보원, pp, II-3-100
  2. 김계현(2000),GIS 개론-2판, 대영사. pp. 201-202
  3. 유근홍 (2007), 효율적인 3차원 수치지도 생성을 위한 지형공간 데이터 모델링, 세종대학교 석사학위 논문
  4. 유복모, Toni Schenk (2001), 현대 디지털 사진 측량학, 문운당, pp. 357-401
  5. 이동천, 염재홍 (2005), LiDAR 데이터를 이용한 수치지도의 건물 및 동고선 레이어 생성, 한국측량학회지, 제23권, 제3호, pp. 313-322
  6. 임영빈, 이철희, 박창숙 (2005), GIS를 이용한 3차원 지형도 생성 및 정확도 분석, 한국측량학회지, 제23권, 제2호, pp. 189-196
  7. Burrough, P. (1988), Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment, Oxford University press, New York, pp. 39-56
  8. Clarke, K. (1990), Analytical and Computer Cartography, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ., pp. 215-218
  9. Gamba, P. (2000), Digital Surface Models and Building Extraction:A Comparison of IFSAR and LIDAR Data, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 38, No.4, pp. 1959-1968 https://doi.org/10.1109/36.851777
  10. Haralick, R. and Shapiro, L. (1992), Computer and Robot Vision - Volume I, Addison-Wesley Pub., Reading, MA., pp. 371-452
  11. Lau, R. W. H., Green, M., To, D., & Wong, J. (1998). Realtime continuous multi-resolution method for models of arbitrary topology. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, Vol 7, No. 1, pp. 22-35 https://doi.org/10.1162/105474698565505
  12. Laurini, R. and Thompson, A. (1998), Fundamentals of Spatial Information System, Academic Press, New York, pp. 113-174
  13. To, D., Lau, R., and Green, M. (2001), An Adaptive Multiresolution Method for Progressive Model Transmission, Presence, Vol 10, No. 1, February, pp. 62-74 https://doi.org/10.1162/105474601750182324
  14. Wechsler, S. and Kroll, C. (2006), Quantifying DEM Uncertainty and its Effects on Topographic Parameters, Vol. 72, No.9, PE & RS, pp. 1081-1090 https://doi.org/10.14358/PERS.72.9.1081